Микрофауна почвы
Отдельные размерные группы почвенных животных неодинаково влияют на разные свойства почвы: например, почвенные простейшие вообще не могут прокладывать ходы в почве, нематоды — создавать некапиллярную скважность, к чему способны более крупные беспозвоночные.
Поэтому разные размерные группы требуют самостоятельных методов изучения. Давно принято деление всех почвенных животных на размерные группы. К сожалению, предлагавшиеся термины (такие, как «микрофауна», «мезофауна», «макрофауна») у разных исследователей приобрели разное значение, поэтому пользоваться ими в настоящее время стало неудобно. Микроскопических одноклеточных было предложено объединить под общим названием «эумикрофауна» (Гиляров, 1941), или «наннофауна» (Rapoport, Tschapek, 1967).
Термином «микрофауна» у нас (Гиляров, 1941) и во Франции (Delamare-Deboutteville, 1951; Vannier, Cancela da Fonseca, 1966) обозначают размерную группу, к которой относятся «микроартроподы» — клещи и коллемболы, но многие английские авторы (Fenton, 1947; Murphy, 1953) этот термин относят к Protozoa и мелким связанным с почвой водным многоклеточным (Rotatoria, Nematodes).
Многие немецкие исследователи применяют к клещам и коллемболам термин «мезофауна» (Dunger, 1964; Brauns, 1968), включая в эту размерную группу и коловраток. Английские авторы, следуя П. Мерфи (Murphy, 1953, 1962), часто стали обозначать эту группу термином «мейофауна».
В то же время термин «мезофауна» в нашей литературе давно применяется по отношению к крупным беспозвоночным, легко учитываемым в полевых условиях при ручной разборке проб почвы (Гиляров, 1941). Но у В. Дунгера и А. Браунса эти формы объединены под термином «макрофауна», который в нашей классификации (Гиляров, 1941) отнесен к почвенным позвоночным.
Приведенные сопоставления показывают тот хаос, который в настоящее время царит в литературе, связанной с терминологией и классификацией размерных групп почвенных животных Терминология должна подчиняться известным правилам приоритета, в этом отношении наша классификация имеет преимущество. Но всякая классификация по одному признаку — сугубо искусственна и иногда представители разных групп одного размера настолько отличаются по своим биологическим особенностям и по применяемым для их извлечения из почвы методам, что объединение их явно нецелесообразно (например, крупные инфузории бывают крупнее, чем мелкие личинки клещей).
Поэтому стоит выделить такие размерные группы, которые характеризуются и сходными методами их исследования, приняв за основу нашу классификацию (Гиляров, 1941) с терминологическим улучшением Рапопорта и Чапека применительно к простейшим (Rapoport, Tschapek, 1967): почвенные простейшие — наннофауна — почвенные микроартроподы — микрофауна — крупные почвенные беспозвоночные — мезофауна; почвенные позвоночные — макрофауна.
д групп в эту классификацию плохо укладывается (коловратки, нематоды, энхитреиды) и потому мы избегаем пользоваться этими терминами. Но каждая из указанных размерных групп требует своих методов выделения из почвы, количественного учета и т. д.
Работы по учету почвенных беспозвоночных можно свести к следующим этапам: 1) взятие проб; .2) выделение из проб объектов учета; 3) определение и подсчет объектов учета; 4) математическая обработка данных учета. Специфическими для учета почвенных животных являются первые два этапа. Методы учета зависят от характера и величины объекта, от его численности, от почвенных условий и т. д. Численность объектов учета определяет в первую очередь размеры и количество проб, характер объектов учета и их размеры — метод анализа проб, подвижность — способ взятия проб и т. д.
Закономерность отношений размеров и численности почвенных животных (более высокая численность мелких, чем крупных) дает возможность при учете мелких форм брать пробы меньшего объема, что позволяет применять к ним более тонкие и трудоемкие методы анализа без ущерба для статистической достоверности результатов.
При оценке численности почвенных животных, в большей (крупные объекты — дождевые черви, личинки насекомых и др.) или меньшей степени способных к вертикальным миграциям в почве, необходимо пересчет данных учета переводить на единицу поверхности (1 м2).
этому либо проводят взятие пробы на глубину встречаемости объектов учета (крупные формы), либо берут пробы из разных горизонтов, заселенных данной группой объектов (по профилю почвенного разреза), и проводят потом пересчет на 1 м2 с учетом заселенности отдельных горизонтов почвы (при учете простейших, нематод, микроартропод и т. п.).
Определение активности разных групп животных тоже проводят с учетом их размерной и биологической специфики.
Источник: www.activestudy.info
http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/biologiya/POCHVENNAYA_FAUNA.html
http://www.emercom-kursk.ru/fauna_pochvy_page2.html Почвенная фауна
животный мир почв, совокупность животных, обитающих в почве (См. Почва) . В П. ф. входят представители многих групп наземных и водных животных. Простейшие, коловратки, мельчайшие нематоды (нанофауна) обитают в капиллярной и даже плёночной воде. Мелкие членистоногие — клещи, ногохвостки, симфилы и др. (микрофауна) — населяют не заполненные водой промежутки между твёрдыми частицами почвы. Более крупные беспозвоночные — дождевые черви, многоножки, личинки насекомых, прокладывающие ходы в почве (мезофауна) , — используют всю почву как среду обитания. Роющие позвоночные — крот, слепыш, слепушонка, цокор и др.
упные обитатели почвы — составляют макрофауну, или мегафауну. На 1 м2 почвы приходится от десятка до нескольких сотен особей мезофауны, от нескольких тысяч до нескольких сотен тысяч — микрофауны; количество простейших в 1 г почвы исчисляется тысячами. В составе П. ф. различают: постоянных обитателей (геобионты) ; организмы, проходящие в почве одну из активных (питающихся) стадий (геофилы) ; виды, использующие почву лишь как убежище (геоксены) . П. ф. заселяет в основном верхние (глубиной до 20—40 см) горизонты почвы; в сухих местностях лишь отдельные виды проникают на глубину нескольких м. П. ф. — важный фактор почвообразования, влияющий на все свойства почвы, включая её плодородие. Деятельность П. ф. ускоряет гумификацию и минерализацию растительных остатков, изменяет солевой режим и реакцию почвы, повышает её пористость, водо- и воздухопроницаемость, способствует углублению аккумулятивного горизонта и перемешиванию слоев почвы, создаёт водопрочную зернистую структуру почвы. Многие обитатели почвы, особенно личинки насекомых (хрущей, щелкунов, чернотелок и др. ) и почвенные фитонематоды, — опасные вредители с. -х. растений и леса; для уничтожения их применяют агротехнические и химические методы борьбы.
Для повышения плодородия почвы (См. Плодородие почвы) , особенно вновь осваиваемых земель, во многих странах проводят обогащение П. ф. путём интродукции полезных видов, а также применением компостов, обогащенных полезными видами.
Источник: otvet.mail.ru
Почвенные простейшие
почвенный сапрофаг амёба саркодовый
В наземных экосистемах во всех районах Земли обитателями почвы являются 50 — 99 % всех видов животных и на их долю приходится 60 — 90 % наземной зоомассы. Число особей на единицу площади у некоторых групп достигает фантастических величин (до 1 млн. клещей, ногохвосток на 1 кв. м в лесных и луговых почвах).
Почва представляет очень сложную и многостороннюю среду. Это сложная трехфазная система, в которой промежутки между твердыми пластидами и их агрегатами заполнены воздухом и водой с растворенными в ней солями. Разное соотношение фаз создает гамму условий и поэтому для разных размерных групп организмов почва представляет неодинаковую среду.
В почвенной зоологии принято выделять размерные группы животных, которые характеризуются сходными методами их исследования, и различаются способами использования среды.
Выделяются:
— наннофауна (0,1-2 мм) — почвенные простейшие (представители корненожек, жгутиконосцев, инфузорий);
— микрофауна (0,1-3 мм) — почвенные микроартроподы (клещ — панцирные, гамазовые и др., коллембол (многохвостки), протуры, симфилы, мелкие жуки);
— мезофауна (от немногих миллиметров до нескольких сантиметров) — крупные беспозвоночные, хорошо различаемые невооруженным глазом, легко учитываемые в полевых условиях при ручной разборке проб почвы (дождевые черви, многоножки, насекомые на разных стадиях развития);
— макрофауна (мегафауна) — почвенные позвоночные и крупные формы беспозвоночных.
Ряд мелких групп (коловратки, нематоды, энхитреиды) в эту классификацию не укладываются.
Для микроскопических организмов (бактерии, простейшие, коловратки, мелкие нематоды, тихоходки и др.) средой обитания оказывается не вся почва, а система микрокапель, капилляров, гравитационной воды. Сохраняют жизнеспособность даже в пленочной воде, находясь в неподвижном состоянии, но питаясь микроорганизмами, детритом, приставшим к водяным пленкам. Хотя в почве распределение влаги неравномерное, «прерывистое», но общая поверхность различных форм воды столь велика, что ее можно считать специфическим водоемом, а микроскопических обитателей — физиологически водной экологической группой. Существенное значение для организмов имеют особенности почвенной влаги: реакция (рН), химический и газовый состав, наличие почвенных коллоидов.
Для мелких членистоногих, называемых микроартроподами, среда обитания — это система ходов и полостей, заполненная влажным воздухом. Передвижение обитателей таких пустот не отличается от передвижения по поверхности твердого субстрата. Они могут переживать периоды затопления почвы в отдельных пузырьках воздуха. Все сказанное позволяет считать их физиологически строго наземной экологической группой.
Для крупных животных — беспозвоночных и позвоночных — почва представляет среду обитания в целом. Она выступает как рыхлый или плотный, и даже твердый субстрат. Движение в плотных слоях почвы встречает большое сопротивление. Передвижение возможно либо по естественным скважинам для животных с тонким змеевидным телом, либо копая и прогрызая ходы. При этом животные всегда испытывают химические воздействия почвенного раствора и механическое воздействие ее твердой фазы.
Почва — это слой наземных биогеоценозов, где происходит разложение, минерализация и гумификация органического вещества. В ней встречаются все стадии разложения животных и растительных остатков: опавшие листья и начинающие гнить листья и корни растений, микроорганизмов. Все это резко расширяет спектр пищевых ресурсов видов и создает возможность одновременного сосуществования в почве животных с различными пищевыми предпочтениями.
Не менее значительным фактором, определяющим видовое богатство почвенной фауны и огромной ее биомассы по сравнению с обитателями других ярусов биогеоценоза, считается то, что животные используют дополнительный резерв белка — из микроорганизмов почвы, а не только от высшей растительности. И здесь не столь важны общие запасы органического вещества, сколько большие ресурсы доступного белка.
По степени связи с почвой различают три основные группы животных:
1) геобионты, проводящие в почве всю жизнь;
2) геофилы, у которых какая-то часть цикла развития обязательно проходит в почве;
3) геоксены — случайные обитатели почвы или использующие почву лишь в качестве убежища.
Таким образом, широта условий жизни в почве делает ее средой, переходной между водной и наземной. Животные заселили подстилку и минеральные горизонты почвы, благодаря специальным адаптациям к различным ее фазам. Расхождение в образе жизни различных размерных групп привело к формированию различных экологических групп — от физиологически водных до строго наземных. Разнообразие источников пищи также обусловило высокий уровень численности, разнообразие видов и экологических групп. Значение почвы в эволюции животного мира заключается в том, что почва рассматривается как среда, через которую животные могли перейти от водного образа жизни к наземному.
Источник: bio.bobrodobro.ru
Почва представляет собой трёхфазную систему, в которой твёрдые частицы окружены воздухом и водой. Она содержит множество пор, заполненных смесью газов и водными растворами, благодаря чему в ней складываются благоприятные условия для жизни множества организмов. В почве сглажены колебания температуры по сравнению с приземным слоем воздуха. А наличие грунтовых вод и проникновение атмосферных осадков обеспечивают режим влажности, промежуточный между водной и наземной средой. В почве благодаря жизнедеятельности организмов накапливаются органические и минеральные вещества, образуется гумус, обусловливающий её плодородие. Всё это определяет высокую насыщенность почвы жизнью. Экологические условия неоднородны в разных горизонтах почвы. С глубиной изменяются её температура, влажность, структура, состав воздуха, плотность, химизм, содержание органических веществ и др. Колебания температуры резки только на поверхности почвы, с глубиной они становятся всё меньше и на глубине 1–1,5 м уже почти не прослеживаются. С глубиной уменьшаются размеры пор, пригодных для обитания в них организмов, изменяется также плотность почвы. Наиболее рыхлы слои, содержащие органическое вещество. Содержание воды неодинаково в разных почвах в разное время. Однако даже в наиболее сухих почвах воздух влажнее наземного, поэтому почвенные организмы менее подвержены угрозе высыхания, чем наземные. Состав почвенного воздуха неодинаков в разных слоях. С глубиной в нём уменьшается содержание кислорода и возрастает концентрация углекислого газа. Кроме того, в связи с наличием разлагающихся органических остатков в почвенном воздухе могут содержаться токсичные газы: аммиак, метан, сероводород и др. При затоплении почвы или интенсивном разложении растительных остатков в почве могут возникать дефицит воздуха или полностью анаэробные условия. По своим экологическим особенностям почва является средой, промежуточной между водной и наземной.
Рис. 4. Микрофауна почвы (по W. Dunger, 1974): 1–4 – жгутиковые, 5–8 – голые амёбы, 9–10 – раковинные амёбы, 11–13 – инфузории, 14–16 – круглые черви, 17–18 – коловратки, 19–20 – тихоходки
Микрофауна – это мелкие животные, к которым относятся простейшие, коловратки, нематоды и др. (рис. 4). Они живут в почвенных порах, заполненных водой, а также могут находиться в адсорбированном состоянии на поверхности твёрдых частиц в тонких прослойках почвенной влаги. Это водные организмы, а почва для них – система микроводоёмов. Многие из них обитают и в обычных водоёмах. Мезофауна – это мелкие подвижные животные, имеющие размеры от десятых долей до 2–3 мм. К ним относятся многие виды клещей, первичнобескрылые насекомые, мелкие виды крылатых насекомых и др. (рис. 5). Они перемещаются по стенкам почвенных полостей с помощью конечностей, или червеобразно извиваясь. Многие виды не имеют трахей и дышат через покровы тела. Они очень чувствительны к колебаниям влажности почвы. При её снижении наиболее мелкие представители мезофауны перемещаются вглубь почвы. У более крупных видов имеются некоторые приспособления, помогающие им переносить временное снижение влажности воздуха: защитные чешуйки на теле, частичная непроницаемость покровов, примитивная трахейная система и др. Периоды затопления почвы водой эти животные переживают в пузырьках воздуха, который задерживается вокруг их тела благодаря несмачивающимся покровам, снабжённым волосками или чешуйками. Дыхание осуществляется за счёт кислорода, поступающего в воздушную прослойку из окружающей воды.
Рис. 5. Мезофауна почв (по W. Dunger, 1974): 1 – лжескорпион, 2 – гамазовый клещ, 3–4 – панцирные клещи, 5 – многоножки пауропода, 6 – личинка комара-хирономиды, 7 – жук из семейства Ptiliidae, 8–9 – коллемболы
Макрофауна– почвенные животные с размерами тела от 2 до 20 мм. К ним относятся многоножки, личинки насекомых, дождевые черви и др. (рис. 6). Они передвигаются в почве, расширяя естественные скважины путём раздвижения почвенных частиц, либо роют новые ходы. Оба способа передвижения накладывают отпечаток на внешнее строение животных. Возможность двигаться по узким почвенным порам присуща только видам, имеющим тело с малым поперечным сечением, способное изгибаться в извилистых ходах (дождевые черви, многоножки и др.).
Рис. 6. Макрофауна почв (по W. Dunger, 1974): 1 – дождевой червь, 3 – губоногая многоножка, 4 – двупарноногая многоножка, 5 – личинка жужелицы, 6 – личинка щелкуна, 7 – медведка, 8 – личинка хруща
Газообмен у большинства видов этой группы осуществляется при помощи специализированных органов дыхания, но наряду с этим дополняется газообменом через покровы. У дождевых червей осуществляется только кожное дыхание. При наступлении неблагоприятных условий (зимой, в засуху и т. п.) представители макробиоты перемещаются в более глубокие слои почвы. Мегафауна – это крупные землерои, в основном представители млекопитающих. Некоторые из них проводят в почве всю жизнь, как, например, кроты в Евразии, сумчатые кроты Австралии, слепыши, слепушонки и др. Они прокладывают в почве целые системы ходов и нор. Внешний облик и анатомические особенности этих животных отражают их приспособленность к роющему подземному образу жизни. У них недоразвиты глаза, компактная форма тела с короткой шеей, короткий густой мех, сильные копательные конечности с крепкими когтями. Кроме постоянных обитателей почвы среди крупных животных немало таких, которые кормятся на поверхности, а размножаются, зимуют и скрываются от опасности в почве. Их нередко выделяют в отдельную экологическую группу обитателей нор. Примером являются суслики, сурки, барсуки, тушканчики и некоторые другие. Они обладают чертами строения, характерными для наземных животных, но имеют ряд приспособлений, связанных с роющим образом жизни. Так, у кроликов по сравнению с зайцами, не роющими нор, укорочены уши и задние конечности, более прочный череп и сильнее развита мускулатура на передних конечностях. Отношение растений к почве. Почва для большинства наземных растений является опорным субстратом, из неё растения получают необходимые для жизни воду и минеральные вещества. Для растений наиболее существенное экологическое значение имеют такие свойства почвы, как механический состав, структура, водный, воздушный, тепловой и солевой режимы, содержание питательных элементов. От состава и структуры почвы, аэрации, водного и теплового режимов зависит степень развития корневой системы. Например, корневые системы обыкновенной берёзы повислой и других видов на лёгких песчаных и супесчаных почвах проникают на большую глубину, а на переувлажнённых, плохо аэрируемых почвах располагаются на небольшой глубине. От механического состава зависят водный и тепловой режимы почвы, условия аэрации и содержание в ней элементов питания. Песчаные и супесчаные почвы более тёплые, сухие, хорошо аэрируемые, но более бедные питательными веществами. В аридных областях такие почвы лучше, чем глинистые, сохраняют влагу. На них формируются более богатые растительные сообщества. В связи с недостатком влаги растения песчаных и супесчаных почв имеют ярко выраженные черты ксероморфной организации. Среди них много суккулентов. Особую группу составляют растения, адаптированные к росту на сыпучих подвижных песках в пустынях – псаммофиты. Они способны при засыпании песком образовывать придаточные корни от ствола на любой высоте. Растения неодинаково относятся к кислотности почвы. Виды, предпочитающие кислые почвы, называют ацидофилами (багульник болотный, клюква, щавель малый и др.), а растения щелочных почв – базиофилами (мать-и-мачеха, очиток едкий, ветреница дубравная и др.). Большинство растений предпочитают нейтральную кислотность почвы, т.е. являются нейтрофилами. Большое значение в жизни растений имеет содержание в почве питательных элементов. Богатство почвы зольными элементами и азотом оказывает влияние не только на развитие, но и на распределение растений в природных сообществах. По отношению к богатству почв выделяют следующие экологические группы растений: эвтрофные – виды, предпочитающие богатые почвы, например ясень высокий, крапива двудомная, сныть обыкновенная и др.; олиготрофные растения довольствуются малым содержанием зольных элементов (сосна обыкновенная, вереск обыкновенный, брусника и др.); мезотрофные – это виды, умеренно требовательные к богатству почвы. К ним относится большинство луговых и лесных растений. Чаще всего растения испытывают недостаток в таких элементах, как азот, фосфор и калий, которые требуются им в большом количестве. Избыток солей в почвенном растворе оказывает отрицательное воздействие на растения. Растения, приспособленные к произрастанию на почвах с высоким содержанием солей, называют галофитами. Одни из них способны поглощать и накапливать в клетках большое количество соли (солерос, солянка и др.), другие выделяют наружу избыток соли в виде солевого раствора через специальные желёзки (кермек, тамарикс и др.), а у третьих цитоплазма плохо проницаема для солей, поэтому они в тканях не накапливаются. К ним относятся многие полыни степной и пустынной зон.
Источник: studopedia.info |
